测量学实验报告

学    期：2013 —2014 学年第2 学期

专    业：                     

年    级：                     

姓    名：                     

学    号：                     

黑龙江八一农垦大学工程学院

目    录

 

第二篇：普通测量学实验报告

实验报告

课程名称《现代测量学》         

实验项目名称                    

班级与班级代码 09土地资源管理2班                

实验室名称（或课室）            

专    业      土地资源管理                  

任课教师    陈少沛                    

学    号：     09250811207                 

姓    名：     黄莉莉                 

实验日期：      年   月    日   

 

广东商学院教务处  制 

姓名黄莉莉                    实验报告成绩          

评语：

                         指导教师（签名）              

                                            年   月   日

说明：指导教师评分后，实验报告交院（系）办公室保存。

实验1  四等水准测量

实验时间：                作业小组：  

一、实验目的和意义

实验目的：

1. 掌握四等水准测量的观测、记录、计算的方法。
2. 熟悉四等水准测量的主要技术指标，掌握测站及水准路线的检核方法。

实验意义：

熟悉、掌握并巩固水准路线测量知识与技能，正确使用自动安平水准仪，学会组织和实施四等水准测量。

二、实验仪器及内容

实验仪器：

1. 由仪器室借领：自动安平水准仪1台、水准尺1对、尺垫1对、手簿1本及皮尺1个。

2. 自备：计算器、铅笔、橡皮擦、计算用纸。

实验内容：

巩固水准路线测量知识与技能，正确使用自动安平水准仪，学会组织和实施四等水准测量。

三、实验记录（见附表1）

四、实验成果处理

1、测站计算、校核

测站上的计算与检核:

当测站观测记录完毕随即计算：①前后视距（即上、下丝读数差乘以100，单位为米）；②前后视距差；③前后视距累积差；④基、辅分划读数差（即同一水准尺的黑面读数+常数K-红面读数）；⑤基、辅分划所测高差之差；⑥高差中数。检查各项限差要求。

1）高差计算与检核：附表1中，

（9）=（4）+K-(7)

(10)=(3)+K-(8)

(11)=(10)-(9)

式中，（10）和（9）分别为后视及前视标尺的黑红面读数之差，而（11）则是黑红面所测高差之差；K为后视和前视标尺红黑面零点的差数。

（16）为黑面计算的高差，（17）为红面计算的高差。但由于两根尺子的黑红面零点差不同，因此，（16）并不等于（17），其值应相差100。故可用（11）做一次计算检核，即

（11）=（16）+100-（17）

2）视距计算，附表1中，

（12）=（1）-（2）

（13）=（5）-（6）

（14）=（12）-（13）

（15）=本站的（14）+前-站的（15）

式中，（12）为后视距离；（13）为前视距离；（14）为前后视距之差；（15）为前后视距累积差。

观测结束后的计算与检核：

每站观测结束后应当即计算检核，若有超限则重测该测站。全路线施测计算完毕，各项检核均已符合，路线闭合差也在限差范围之内，即可收测。

1）高差部分：

∑（3）-∑（4）=∑（16）=h黑

∑{（3）+K}-∑（8）=∑（10）

∑（8）-∑（7）=∑（17）=h红

∑{（4）+K}-∑（7）=∑（9）

h中=（h黑+h红）/2

式中，h黑、h红分别为一测段黑面、红面所得高差；h中则为该测段高差中数。

2）视距部分：

末站的（15）=∑（12）-∑（13），总视距为∑（12）+∑（13）

若测站上有超出限差规定的观测成果，在本站检查发现后应立即重测。若在迁站后才发现，则应从水准点或间歇点开始重测。

2、水准路线测量成果校核（高差闭合差的计算及调整）

实验任务与要求：按四等水准测量的方法，施测一条闭合水准路线，路线长度约 500米，设6~8个测站。高差闭合差限差:fh容=±6mm或±20 mm。

最大允许值：                    ，其中n为测站数。

l  计算闭合差是否容许；

①计算校核：Hab=∑H=∑a-∑b

②测站校核：水准测量是个连续的过程，一个测站的误差或错误有累积影响，为了保证每个测站的正确性，用二次仪高法或双面尺法对每一个测站进行校核。

二次仪高法：是在同一个测站上用两次不同的仪器高度测得两次高差进行校核。

第一次仪器观测高差：H1=a1-b1
第二次仪器观测高差：H2=a2-b2

两次高差满足：H1-H2<=5mm

③成果校核：高差闭合差fh：测量成果由于测量误差的影响，使得水准路线的实测高差值与应有值不相符，其差值称为高差闭合差。

A：闭合水准路线 从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后又闭合到原来点的环形路线。高差总和理论值：∑h理=0

其高差闭合差：fh=∑h测

B：附合水准路线 从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程，最后符合到另一高级水准点的路线。起、终点间的高差总和的理论值为∑H理=H终-H始附合路线测得的高差总和∑H测与理论值∑H理的差值即为高差闭合差： fh=∑h测-(H终-H始)

C：往返水准路线 （支水准路线） 从一高级水准点出发，经过测定其它各点高程到终点，又从终点返测到原来高级点的往返路线。支水准路线长度为1~2Km其高差闭合差：fh =∑h往+∑h返

当fh≤fh容时，认为外业测量成果合格，否则须重测。

附表1中，高差闭合差fh=∑h测-∑h理 =∑hi=

l  高差调整（写出计算步骤）

高差闭合差调整的原则和方法，是按与测站数或测段长度成正比例的原则，将高差闭合差反号分配到各相应测段的高差上，得改正后高差，即

                        或                 

式中vi--第i测段的高差改正数（mm）；

∑n、∑L--水准路线总测站数与总长度；

Ni、Li--第i测段的测站数与测段长度。

附1   四 等 水 准 测 量 记 录 表

仪器：自动安平水准仪1台、水准尺1对、尺垫1对、手簿1本、皮尺1个

附2 闭合水准路线内业成果计算

路线示意图(如下例图)：

 

五、实验总结

实验2  全站仪数字化测图实验

一、实验目的和意义

实验目的：

掌握利用全站仪进行大比例尺地面数字测图外业数据采集的作业方法和内业成图的方法，学会使用数字测图系统软件（如CASS6.0、SV300、SCS GIS2000等）。

实验意义：

通过实验，加深全站仪与地形图数字化测图的基础理论、基本知识的理解，正确和较熟练地掌握相关的野外实践技能和基本操作，提高观察、分析和解决问题的能力，培养严谨的工作作风和实事求是的科学态度，为未来的科学研究及实际工作打下良好的基础。

二、实验仪器

每组南方NTS全站仪1台套（含脚架）、对中杆棱镜组1根、计算机1台、绘图仪1台、图纸若干、皮尺1把、小钢尺1把、记录本等。

三、实验内容

（测量范围、如何独立平面坐标系建立，全站仪野外数字化测图步骤、内业数据处理和CASS软件成图等）

（1）全站仪的测量范围

全站仪(total station)是由电子测角、光电测距、微型机及其软件组合而成的智能型光电测量仪器。 具有角度测量、距离(斜距、平距、高差)测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途。内置专用软件后，功能还可进一步拓展。

（2）建立独立平面直角坐标系

在没有控制点的情况下，任意假设地面一点A的三维坐标（N，E，Z）为（1000，2000，20）。

在该点建站（整平，对中），任意假设另一点P1，并竖立棱镜，最好是正东或正北方向，利用全站仪对A和P1进行距离测量，获得的水平距离HD和高差VD，P1点的三维坐标，建立一假设的独立平面直角坐标系。

确定P1或P2点三维坐标：

P1在正北方向(N1,E1,Z1):

– N1=N+HD=1000+HD

– E1=E=2000

– Z1=Z+仪高-镜高+VD

P2在正东方向（N2,E2,Z2）：

– N2=N=1000

– E2=E2+HD=2000+HD

– Z2=Z+仪高-镜高+VD

（3）全站仪野外数字化测图步骤

①置仪：在控制点上安置全站仪，检查中心连接螺旋是否旋紧，对中、整平、量取仪器高、开机。

②创建文件：在全站仪中创建一个文件TG0202，用来保存测量数据.

③输入测站点：输入一个文件名TG0202，按提示输入测站点点号及固定坐标、仪高，后视点点号及、坐标、镜高，仪器瞄准后视点，进行定向检测。

④测量碎部点坐标：仪器定向后，即可进入“测量”状态，输入所测碎部点点号、镜高后，精确瞄准竖立在碎部点上的反光镜，按“回车”键，仪器即测量出棱镜点的坐标，并将测量结果保存到前面输入的坐标文件中，同时将碎部点点号自动加1返回测量状态。再输入镜高，瞄准第2个碎部点上的反光镜，按“回车”键，仪器又测量出第2个棱镜点的坐标，并将测量结果保存到前面的坐标文件中。按此方法，可以测量并保存其后所测碎部点的三维坐标。

(4) 内业数据处理

格式转换：将保存的数据文件转换为成图软件（如CASS）格式的坐标文件格式。执行下拉菜单“数据/读全站仪数据”命令，在“全站仪内存数据转换”对话框中的“全站仪内存文件”文本框中，输入需要转换的数据文件名和路径，在“CASS坐标文件”文本框中输入转换后保存的数据文件名和路径。这两个数据文件名和路径均可以单击“选择文件”，在弹出的标准文件对话框中输入。单击“转换”，即完成数据文件格式转换。

展绘碎部点、成图：执行下拉菜单“绘图处理/定显示区”确定绘图区域；执行下拉菜单“绘图处理/展野外测点点位”，即在绘图区得到展绘好的碎部点点位，结合野外绘制的草图绘制地物；再执行下拉菜单“绘图处理/展高程点”。经过对所测地形图进行屏幕显示，在人机交互方式下进行绘图处理、图形编辑、修改、整饰，最后形成数字地图的图形文件。

（5）CASS软件成图

在外业无码作业数据采集的基础上，内业将利用外业草图，采用南方CASS 5.1软件进行成图。成图比例尺为1：500。地貌与实地相符，地物位置精确，符号利用要正确。所成的电子地图进行了严格分层管理，可出各种专题地图的要求。图形格式为DWG格式。

具体操作：

1．DAT文件的建立：通过软件将全站仪数据文件输出为.dat格式

2．展点（高程点或点号）：在绘图处理的下拉菜单中选择“展点”项的“野外测点点号”在打开的对话框中选择自己所需要的文件，然后单击确定便可以在屏幕展出野外测点及点号。

3，绘图，根据草图，选择南方cass软件下提供的地物类型描绘

4．加图幅的方法：CASS5.1—绘图处理----标准图幅，输入图名测量员，绘图员，检查员左下角坐标。

四、实验成果

（成果图与所测点的坐标）

五、实验总结

经过半个月的外业采集数据和半个月的内业数据整理成图

首先 我学到了很多测量实际操作的知识。

       1．全站仪的使用：在课本学习是，由于没有足够的操作，总是对全站仪的各种操作及功能都很陌生。经过外业操作实习，我学会了用全站仪进行控制和碎步测量。从最基本的对中，整平，设置作业，定向，测角，测距，虽然这些操作非常基本，我对全站仪的很多功能还不会使用，但是我增强了学会使用全站仪的信心，也增加了使用全站仪的兴趣。对全站仪的使用，也改变了我原先认为的使用全站仪不如水准仪和经纬仪与非电子仪器速度慢的错误想法

       2．复习了四等水准测量，对13个控制点进行的四等水准测量。在保证操作正确的前提下，力求提高测量速度和精度。对设偶数站可消除两水准标尺的零点差，往返测消除仪器和水准标尺的垂直位移；以及前后视距相等消除I角误差及大气垂直折光等有了更深刻的认识。

       3：掌握了控制测量和细部测量的基本方法

其次  我对测绘仪器及方法的现代化增加了认识。

       1：以前的测量数据处理全是由手工记的。现在我们只需把数据从全站仪导入——软件，便可自动生成控制点的图示和各点坐标的高程省略了计算复杂前方重合的复杂工作

       2；以前绘图也是由手工完成，现在我们用全站仪把数据导入平板，用程序直接作图，更形象方便准确

再次  我们在实习过程中，锻炼了个方面的能力，

        1：小组成员团结合作，每个人都为实习成果的取得付出了自己的辛勤劳动，小组间分工有序，我们掌握了各种操作的方法

        2：我们加强了保护仪器的意识，太阳光强时给仪器打伞，下雨时我们最先想到的就是保护好仪器

        3：在实习基地，看到人武学院的严格要求的校训，我们也更加刻苦的测量，增强了吃苦的精神，我们在实习的时候，人武学院的学员们在烈日下训练。我们与他们友好相处，进行了联谊篮球赛和足球赛，我们给实习基地的老师和学员留下了良好的印象。

通过一个月的测量实习，我们掌握了实际操作技能，学会了很多专业知识，在实践中更好的理解了课本上的知识，加深了对专业的了解，锻炼了严谨的学习态度和责任心。并且加深了同学之间的友谊，体现了团结合作的精神。